DE908066C

DE908066C - Process for the production of a layer-free electrical insulating material

Info

Publication number: DE908066C
Application number: DER4071D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-06-10
Filing date: 1938-06-10
Publication date: 1954-04-01

Description

Verfahren zur Herstellung eines schichtenfreien elektrischen Isolierstoffes Hochwertige elektrische Isolierstoffe aus Faserstoff und einem geeigneten Harz (Phenol,aldehyd, Harnstoffaldehyd u. a.) werden nach mannigfaltigen bekannten Verfahren hergestellt.Process for the production of a layer-free electrical insulating material High-quality electrical insulating materials made of fiber and a suitable resin (phenol, aldehyde, Urea aldehyde and others) are produced by a wide variety of known processes.

Das gebräuchlichste Verfahren ist die Herstellung von geschichtetem Material, welches auf folgende Weise vor sich geht: Faserstoffbahnen (Papier oder Leinen) werden mit Harzlösung ein-oder beidseitig lackiert, bis zur vollständigen Verdunstung des Lösungsmittels getrocknet, zu Bogen geschnitten, zu entsprechenden Stapeln zusammengelegt und unter Anwendung von Druck und Hitze zu Platten gepreBt, oder von der Rolle auf entsprechend konstruierten Maschinen zu Rohren gewickelt oder in ähnlichen Verfahren zu Formteilen verarbeitet. Diese geschichteten Materialien haben eine sehr hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit in Richtung quer zur Schichtung. Ebenfalls ist die mechanische Festigkeit in dieser Richtung sehr gut. Die elektrischen Werte in Richtung der Schichten sind dagegen schlecht. Ebenfalls ist die Wasseraufnahmefähigkeit infolge der Schichtung sehr hoch.The most common method is the manufacture of layered Material that goes on in the following way: fibrous webs (paper or Linen) are painted with a resin solution on one or both sides until complete Evaporation of the solvent dried, cut into sheets, corresponding to Stacks collapsed and pressed into sheets with the application of pressure and heat, or wound from the roll into tubes on appropriately designed machines or processed into molded parts in similar processes. These layered materials have a very high dielectric strength in the direction across the stratification. The mechanical strength in this direction is also very good. The electric Values in the direction of the layers, on the other hand, are bad. The water absorption capacity is also important very high due to the stratification.

Es wurde bereits vorgeschlagen, anstatt das Harz in einer Lösung auf die Papierbahn aufzutragen, dieses in irgendeiner Form mit Papierbrei bereits im Holländer zuzusetzen. Es ist hierbei aber nicht gelungen, die notwendige innige Mischung zwischen Papierfaser und Harz herzustellen, denn die Harze werden, wenn sie schon bis zum festen Zustand kondensiert sind, vom Wasser ausgefällt, und es ist nur eine ungenügend innige, grobe Mischung von Faserflocken und Harzbeilen zu erreichen. Setzt man das Harz in einem Zustand zu, in dem es noch nicht bis zur Wasserunlöslichkeit kondensiert ist, so treten außerdem noch Bearbeitungsschwierigkeiten hinzu, da es, wenn der Mischung das Wasser entzogen wird, noch klebt. Eine bessere Verteilung ist auf diese Weise auch nicht zu erreichen, denn so wasserlöslich, daß es in der Holländermasse in Lösung geht, ist das Kondensat ja in keinem Stadium. Auf diese Weise hergestellte Preßmassen haben sich nicht bewährt und auch wohl kaum irgendwo Verwendung gefunden.It has already been suggested instead of the resin in a solution to apply the paper web, this in some form with paper pulp already in the To add the Dutch. However, it did not succeed in obtaining the necessary intimate Make mixture between paper fiber and resin, for the resins will if they have already condensed to a solid state, precipitated from the water, and it is just an insufficiently intimate, coarse mixture of fiber flakes and to reach resin axes. If you add the resin in a state in which it is still has not condensed to the point of insolubility in water, processing difficulties also arise because it still sticks when the water is removed from the mixture. A better Distribution cannot be achieved in this way either, because it is so water-soluble that if it goes into solution in the Dutch compound, the condensate is not at any stage. Molding compounds produced in this way have not, and hardly ever, have proven themselves found use somewhere.

Es ist auch ein. Verfahren bekannt, welches die vörbeschriebenen Nachteile auf die Weise beseitigen will daß geschichtetes Material auf die bekannte Art und Weise hergestellt und dieses dann wieder zerkleinert werden soll. Durch eventuelle Zugabe von Harz in Lösung oder als Pulver soll dann ein preßfähiges Material erhalten werden. Das so hergestellte Material hat dem geschichteten Material gegenüber den Vorteil, daß es wasserfest ist und daß seine elektrischen Eigenschaften nach jeder Richtung hin gleich sind. Allerdings hat es den Nachteil, daß die elektrischen Werte an sieh im ganzen nicht hoch sind. Ferner ist die Biege- und Schlagbiegefestigkeit nicht sehr groß. Dies hat seinen begreiflichen Grund darin, daß beim Pressen des später zu zerkleinernden geschichteten Körpers die Faser durch das Harz festgebacken und verhärtet wird. Das spätere Zerkleinern lockert die Faser nicht wieder so weit auf; daß wieder ein Verfilzen stattfinden kann, sondern in der resultierenden Preßmasse erscheint der wieder zerkleinerte, ehemals geschichtete Körper als körniges Material. Bei dem nachträglichen endgültigen Preßvorgang werden durch das noch hinzugegebene Harz die einzelnen Körner gewissermaßen aneinandergeklebt. Es ist verständlich, daß die Bruchfestigkeit dabei geringer ist als bei dem geschichteten Material, bei weichem in der. einzelnen Papierschichten die Fasern fest miteinander verfilzt sind.It is also a. Method known, which the above-described disadvantages wants to eliminate in the way that layered material in the known way and Way and this should then be crushed again. Through eventual Adding resin in solution or as a powder should then result in a pressable material will. The material produced in this way has the layered material opposite the Advantage that it is waterproof and that its electrical properties change after each Direction are the same. However, it has the disadvantage that the electrical values on the whole are not high. Furthermore, the flexural strength and impact strength not very large. The understandable reason for this is that when the Layered body to be shredded later, the fiber baked into place by the resin and is hardened. The subsequent shredding does not loosen the fiber that much again on; that felting can take place again, but in the resulting molding compound The body, which has been shredded again and previously layered, appears as a granular material. In the subsequent final pressing process are still added by the Resin, the individual grains glued together, so to speak. It's understandable, that the breaking strength is lower than that of the layered material soft in the. individual layers of paper the fibers are firmly matted together.

Es wurde nun gefunden, daß auf folgende Weise ein Material hergestellt werden kann, -welches in der mechanischen Festigkeit die Werbe der geschichteten Materialien erreicht und in den elektrischen Eigenschaften nicht wesentlich dahinter zurücksteht und den Vorteil ihnen gegenüber hat, daß die elektrischen Werte in jeder Richtung gleich sind und die Wasserfestigkeit wesentlich höher ist und die Materialien nach den anderen oben beschriebenen bekannten Verfahren hergestellt sowohl mechanisch als auch in elektrischer Hinsicht wesentlich übertrifft.It has now been found that a material was produced in the following manner can be, -which in mechanical strength the advertising of the layered Materials achieved and not significantly behind in the electrical properties stands back and has the advantage over them that the electrical values in each Direction are the same and the water resistance is much higher and the materials produced both mechanically by the other known processes described above as well as from an electrical point of view.

Faserstoffbahnen, und zwar hauptsächlich Papierbahnen (es können aber auch Baumwoll- und sonstige Faserstoffe gewählt werden) werden nach bekanntem Verfahren mit einem Harzlack ein- oder zweiseitig überzogen und bis zur völligen Verdunstung des Lösungsmittels getrocknet. Hierauf werden sie unter reichlicher Zugabe von Wasser vollständig zerrissen und zu einem wäßrigen Brei zermahlen. Aus diesem Brei kann man jetzt erneut Papierbahnen oder Bogen herstellen, und zwar auf die bekannte Art und Weise entweder auf der Papiermaschine oder auf der sogenannten Pappenmaschine oder auf irgendeine sonstige Art und Weise. Diese Bahnen oder Bogen kann man gleich so stark machen, wie zur Erzielung einer gewünschten Plattenstärke erforderlich ist, und dann unter Hitze und Druck zu einer Platte verbacken oder aber man kann sie zunächst schichtweise übereinanderlegen und dann auf die gleiche Weise zu einer Platte verpressen. In jedem Fall erhält man eine Platte ohne Schichtenbildung. Auch im zweiten Fall, also wo mehrere Bogen vor dem Verpressen zusammengelegt werden, tritt eine derartig homogene Verbindung der einzelnen Lagen ein, daß an der fertigen Platte keinerlei Schichten festzustellen sind. Dies hat seine Ursache darin, daß nicht wie bei- der Herstellung geschichteten Materials, abwechselnd eine Papierschicht und. eine Harzschicht in die Presse eingebracht werden; sondern daß das Harz, welches beim ersten Arbeitsgang, also beim Lackieren der ursprünglichen. Papierbahn als zusammenhängende gleichmäßig verteilte Schicht auf diese aufgetragen wurde, beim späteren nassen Zerkleinern der gesamten lackierten Bahn an den einzelnen Fasern haftengeblieben ist und sich nachher beim Wiederverfilzen der Faser im dritten Arbeitsgang, der Herstellung harzhaltiger Bahnen und Bogen, in jeder Richtung feinstens verteilt zwischen die einzelnen Fasern gelegt hat. Auf diese Weise erhält man eine derartig feine und geichmäßige Verteilung des Harzes in der Papierfaser, wie sie auf eine andere bekannte Weise bisher nicht erreicht werden konnte. Gleichzeitig ist aber auch die Faser des Papiers vollkommen erhalten und eine Verfilzung der Faser unbedingt gewährleistet. Die oben schon besprochenen elektrischen und mechanischen Werte sind demzufolge auch die besten und gleichmäßigsten, welche bisher an einem Material in dieser Kategorie gemessen werden konnten.Fibrous webs, mainly paper webs (but it can cotton and other fibrous materials can also be selected) are made according to a known method Coated with a resin varnish on one or both sides and until complete evaporation of the solvent dried. They are then treated with plenty of water completely torn and ground to a watery pulp. From this pulp can you can now make paper webs or sheets again, in the known way and way either on the paper machine or on the so-called cardboard machine or in any other way. These tracks or curves can be used in the same way make as strong as necessary to achieve a desired panel thickness and then baked to a plate under heat and pressure, or you can First lay them on top of each other and then in the same way into one Press the plate. In either case, a sheet without stratification is obtained. Even in the second case, i.e. where several sheets are put together before pressing, occurs such a homogeneous connection of the individual layers that on the finished No layers of any kind are discernible on the plate. This is due to the fact that not like in the production of layered material, alternating a layer of paper and. a resin layer is placed in the press; but that the resin, which in the first step, i.e. when painting the original one. Paper web as coherent evenly distributed layer was applied to this when later wet comminution of the entire lacquered web on the individual fibers has stuck and afterwards when re-felting the fiber in the third step, the production of resinous sheets and sheets, finely distributed in every direction between the individual fibers. In this way you get one like this fine and even distribution of the resin in the paper fiber, as it would on a any other known way could not be achieved so far. But at the same time The fiber of the paper is also completely preserved and it is essential that the fiber be entangled guaranteed. The electrical and mechanical values already discussed above are consequently also the best and most uniform ones that have so far been used on a material could be measured in this category.

Genau so wie man die vorbeschriebene Art Plätten nach diesem Verfahren herstellen kann, lassen sich natürlich auch Rohre und sonstige Formkörper herstellen, und zwar entweder derart, daß man dieselben aus der nassen Masse vorformt, dann das Wasser mechanisch oder durch Wärme austreibt und dann unter Anwendung von Druck und Hitze fertigpreßt oder aber, daß man durch Zusammenwickeln oder Legen von auf oben beschriebene Art und Weise hergestellte Bogen und nachheriges Pressen (unter gleichzeitiger Erhitzung) irgendwie geformte Gegenstände herstellt.Exactly the same as the type of flattening described above using this method can of course also produce pipes and other shaped bodies, and either in such a way that they are preformed from the wet mass, then expels the water mechanically or by heat and then with the application of pressure and heat finished pressing or else that one can by winding or laying on Arches produced in the manner described above and subsequent pressing (under simultaneous heating) somehow produces shaped objects.

Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist der Umstand, d;aß man alle lackierten Papierabfälle, welche in der Fabrikation von geschichtetem Material abfallen, wieder zu vollwertigem Material verarbeiten kann.Another advantage of this method is the fact that you ate all of them varnished paper waste, which is lost in the manufacture of layered material, can be processed back into full-fledged material.

Es ist auch möglich, dem harzhaltigen Faserstoffhrei nach dem Zerschlagen der lackierten Bahnen irgendwelche Füllmittel (Holzmehl, Zellulosefaser, Hartpapiersägespäne usw.) zuzusetzen oder zusätzliche Mengen (Harz) einzutragen. Hierdurch wird natürlich die O_ualität in dem Maße schlechter werden, wie man solche Zusätze zugibt. Ferner entspricht es dem Wesen dieser Erfindung, wenn man z. B. die rohen Faserstoffplatten, wie sie zur Herstellung der ursprünglichen Papierbahnen verwendet werden, mit einer Harzlösung lackiert und dann im Holländer auf die bekannte Weise zerschlägt und auf die vorbeschriebene Weise weiterverarbeitet.It is also possible to use the resinous fibrous egg after breaking it any filler (wood flour, cellulose fiber, hard paper sawdust) of the coated webs etc.) or add additional amounts (resin). This makes it natural the quality deteriorate to the extent that such additives are added. Further it corresponds to the essence of this invention if one z. B. the raw fiber boards, as used to make the original paper webs, with a Resin solution varnished and then smashed and in the Dutchman in the known way processed in the manner described above.

Man hat dadurch einen Arbeitsgang, den der Herstellung einer Papierbahn aus den ursprünglichen rohen Faserstoffplätten, gespart, erhält aber auch nicht die äußerst feine Verteilung.This results in an operation called the production of a paper web from the original raw fibrous material, saved but not preserved either the extremely fine distribution.

Claims

PA T EN T ANS P II UCH Process for the production of a layer-free electrical insulating material, in which fibrous webs coated with a synthetic resin lacquer are fiberized, characterized in that the fibrous webs or sheets coated with a synthetic resin lacquer on one or both sides are fiberized and removed with the addition of water This newly obtained, resinous mass can be used to produce sheets, strips and molded parts, which are then pressed under heat and pressure after the water has been completely expelled. Cited publications: German Patent No. 549: 255; U.S. Patent No. 1,160365.